本发明专利技术涉及一种稠油热采井用高强度石油套管用钢及其制造方法。该发明专利技术化学成分重量百分比为：C：0.20-0.35wt％；Si：0.15-0.35wt％；Mn：1.10-2.50wt％；P：≤0.018wt％；S：≤0.003wt％；Cr：0-0.40wt％；Ti：0.005-0.10wt％；Nb：0.005-0.10wt％；V：0.005-0.05wt％；Ni：0.10-0.30wt％；Mo：0.05-0.60wt％；其他为Fe和不可避免的微量杂质。生产工艺步骤：铁水预处理→转炉炼钢→LF炉精炼→板坯浇注→钢坯精整→入库、检验→加热炉加热→控制轧制→控制冷却→卷取→检验、入库。采用本发明专利技术生产的稠油热采井用高强度石油套管用钢热轧板卷，制管后力学性能稳定，焊接使用性能优良，满足高温使用性能指标。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高强度石油套管用钢及其制造方法，特别涉及。
技术介绍
稠油是一种粘度高、流动性差的重质原油。在全球范围内，从20世纪60年代到90 年代，国内外稠油油藏的开发实践证明，注蒸汽热采(包括蒸汽吞吐及蒸汽驱)是最有效、 最主要的开发技术。目前，普遍采用的是单井吞吐注蒸汽的方法开采，注蒸汽的平均温度在 320°C左右。在稠油热采过程中，套管周期性承受较高的拉-压应力作用，会造成套管断裂 (或螺纹连接滑脱)、变形，这正是热采井套管损坏的主要原因。据有关资料统计，稠油热采井的套损率平均为30%以上，局部区块达到70%，列油田套管损坏率之首。目前，国内大部分油田稠油热采使用的是无缝钢管，天津钢管公司申请一种稠油热采井用中等强度石油套管及其生产方法，申请号为01118706. 9。其采用Cr-Mo体系开发出无缝钢管，并经后续热处理保证套管的强度和韧性，钢种成分为C = O. 20-0. 30wt% ；Si =0. 15-0. 30wt% ；Mn = 0. 60-1. IOwt% ；P 彡 0. 02wt% ；S 彡 0. 015wt% ；Ni 彡 0. 30wt% ； Cr = 0. 40-1. 20wt%;Mo = 0. 060-0. 20wt%;Cu 彡 0. 30wt%。宝山钢铁股份有限公司申请一种石油套高及其生产方法，申请号为200910048201. 8。其采用含W、Co的Cr-Mo体系开发出无缝钢管，并经后续热处理保证套管的强度和韧性，钢种成分为C = O. 20-0. 35wt% ； Si = 0. 15-0. 45wt% ；Mn = 0. 20-1. 50wt% ；Cr = 0. 15-5. 55wt% ；V = 0. 05-0. 20wt% ；Ti =0. 005-0. 05wt% ；Nb = 0. 005-0. 05wt% ；Al = 0. 001-0. 05wt% ；Mo = 0-0. 60wt% ；W = 0-0. 6% ；Ni = 0-0. 2wt% ；Cu = 0-0. 2wt% ；Co = 0-0. 30wt% ；Ca = 0-0. 005wt%。与传统无缝钢管相比，采用ERW焊接技术制造的稠油热采井用高强度石油套管具有壁厚均勻、尺寸精度高、圆度好和价格低廉的优势，在地下服役时抗挤毁和抗压溃能力较同钢级无缝套管高10-15%。胜利油田有着较丰富的稠油资源，以前主要使用普通N80、PllO套管，稠油热采井的套损率超过30%。根据胜利油田的特点，通过调查分析该油田稠油热采井套管损坏的主要形式，专门设计开发了 1种适合该油田使用工况的稠油热采井专用套管PllOH(P100石油套管属于API SPEC 5CT标准，H表示热采)。在胜利油田稠油热采井中试用并获得成功。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种稠油热采井用高强度石油套管用钢及其生产方法，克服现有技术的缺点和不足。适合稠油热采井用的石油套管，热稳定性好。本专利技术的技术解决方案是一种稠油热采井用高强度石油套管用钢，其特征在于， 化学成分重量百分比为c :0. 20-0. 35wt %, Si :0. 15-0. 35wt %, Mn :1. 10-2. 50wt %, P 彡 0. 018wt%,S :^0. 003wt%,Cr :0-0. 40wt%,Ti :0. 005—0. IOwt %，Nb :0. 005—0. IOwt %, V :0. 005-0. 05wt %，Ni :0. 10-0. 30wt %，Mo :0. 05-0. 60wt %，其他为 Fe 和不可避免的微量杂质。以下是本专利技术的石油套管的各化学成分的作用及其具体说明C:钢种最经济、最基本的强化元素，通过固溶强化和析出强化显著提高刚的强度， 尤其是抗拉强度，但C含量的增加显著降低钢的延性、韧性和焊接性能。同时，为了减轻水淬开裂的敏感性，本专利技术专利C含量目标为0. 20-0. 35wt%。Si 提高钢中固溶体的强度和高温抗氧化及耐酸性，但降低钢的韧性和塑性。本专利技术专利Si含量目标为0. 15-0. 35wt%oMn 固溶于铁素体提高钢的强度和淬透性，但同时影响热轧组织的均勻性，Mn还可以和S形成硫化锰夹杂物，影响材料性能。本专利技术专利Mn添加量为1. 10-2. 50wt%。P、S 是钢中不可避免的杂质元素，希望尽可能的低。P的主要害处是偏析严重；目前通过炉外精炼和Ca处理控制技术，一方面S可以控制为小于30ppm，一方面可以把硫化物夹杂变为不易变形的球状。本专利技术专利P的含量控制为< 0. 0018wt% ；S的含量控制为彡 0. 0030wt%。Cr 首先Cr具有显著的固溶强化效果，可以提高钢的机械性能和抗腐蚀性能；其次Cr能强烈提高淬透性，促进碳化物形成，回火时析出碳化物提高钢的强韧性，有利于提高材料的高温强度。本专利技术专利Cr含量为0-0. 40wt%。Ti 首先Ti能够固N，改善低温冲击韧性；其次是在板坯连铸过程中形成TiN、TiC 可以有效阻碍均热和再加热过程中奥氏体晶粒长大；另外TiN改善焊接热影响区的冲击韧性。本专利技术专利Ti添加量为0. 005-0. IOwt % οNb:强碳氮化物形成元素，可以细化晶粒及具有洗出强化的作用，有利于提高材料的高温强度，是现代微合金高强度钢最基本的添加元素。本专利技术专利Nb的添加量为 0. 005-0. IOwt %。V:能够细化晶粒，形成碳化物，提高钢的强度，改善韧性和提高回火稳定性，但由于其价格较高，所以要限制使用量，本专利技术专利V添加量为0. 005-0. 05wt%。Ni 为奥氏体形成元素，可以提高钢的淬透性，同时改善钢的低温冲击韧性。但由于M的市场价格较高，从降低成本的角度考虑应尽量减少其使用量。本专利技术专利M添加量为 0. 10-0. 30wt%oMo 强碳氮化物形成元素，提高钢的淬透性，可以有效提高钢的回火稳定性，回火时洗出的碳化物有利于提高钢的强度。本专利技术专利Mo添加量为0. 05-0. 60wt%。本专利技术一种稠油热采井用高强度石油套管用钢的制造方法，工艺为1)炼钢工艺路线铁水预处理一转炉炼钢一LF炉精炼一板坯浇注一钢坯精整一入库，LF精炼进行Ca处理夹杂物变性。2)轧钢工艺路线加热炉加热一控制轧制一控制冷却一卷曲一检验、入库，加热温度1220-1280°C，粗轧终止温度1000-1060°C，精轧终止温度840-880°C，精轧总变形量大于75%，卷取温度580-640°C。根据本专利技术所述的生产方法生产的石油套管用钢热轧板卷力学性能要求如下1)拉伸性能RtO. 5 :420-650Mpa, Rm 彡 650Mpa, 22，屈强比彡 0. 88。2)180°横向d =加冷弯试验不开裂。3)硬度试验HV10 ( 280ο4)金相组织晶粒度为10级或更细。本专利技术生产的Nb-V-Ti系微合金高强度石油套管用钢热轧卷板，通过微合金强化机理，结合后续制管完毕进行调制热处理，可以达到稠油热采井用高强度石油套管的技术条件要求，在保证套管强韧性要求的同时，降低了人力物力成本，提高了生产效率和市场竞争力。附图说明图1 一种稠油热采井用高强度石油套管用钢及其生产方法350°C高温拉伸曲线图2 —种稠油热采本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种稠油热采井用高强度石油套管用钢，其特征在于，化学成分重量百分比为：Ｃ：０．２０－０．３５ｗｔ％，Ｓｉ：０．１５－０．３５ｗｔ％，Ｍｎ：１．１０－２．５０ｗｔ％，Ｐ：≤０．０１８ｗｔ％，Ｓ：≤０．００３ｗｔ％，Ｃｒ：０－０．４０ｗｔ％，Ｔｉ：０．００５－０．１０ｗｔ％，Ｎｂ：０．００５－０．１０ｗｔ％，Ｖ：０．００５－０．０５ｗｔ％，Ｎｉ：０．１０－０．３０ｗｔ％，Ｍｏ：０．０５－０．６０ｗｔ％，其他为Ｆｅ和不可避免的微量杂质。
【技术特征摘要】
1.一种稠油热采井用高强度石油套管用钢，其特征在于，化学成分重量百分比为C: 0. 20-0. 35wt%,Si :0. 15-0. 35wt%,Mn :1. 10-2. 50wt%,P 彡 0. 018wt%,S 彡 0. 003wt%, Cr :0-0. 40wt %，Ti :0. 005-0. IOwt %，Nb :0. 005-0. IOwt %, V 0. 005-0. 05wt %, Ni 0. 10-0. 30wt%, Mo :...
【专利技术属性】
技术研发人员：王超，吴新朗，李永东，李明，张永青，李海波，武军宽，李飞，王学强，牛涛，杨健，代晓莉，
申请(专利权)人：首钢总公司，
类型：发明
国别省市：11
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